CN210665490U - 一种对射式红外气体传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种对射式红外气体传感器，它包括：光学腔体，所述光学腔体的侧壁上开设有进气孔；红外光源，设置在所述光学腔体一端，用以发射红外光线；聚光杯，内设所述红外光源，以反射所述红外光线；以及红外探测器，对称设置在所述光学腔体的另一端，接收经所述聚光杯反射后的红外光线。本实用新型避免了红外光线的浪费，有效解决了探测器接收到的光能不足的技术问题。

Description

一种对射式红外气体传感器

技术领域

本实用新型涉及红外气体传感器技术领域，具体的说，涉及了一种对射式红外气体传感器。

背景技术

红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性，利用气体浓度与吸收强度关系鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。其中，NDIR方法是红外气体检测中的主流技术，NDIR即非分光红外法又称非分散红外吸收分析技术。基于NDIR设计的红外气体传感器具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适合气体多、性价比高、维护成本低、可在线分析等等一系列优点。其中，红外气体传感器的光学腔体的设计，对红外气体传感器精度、稳定性、灵敏度等因素起着至关重要的影响。

目前，市场上常见民用红外气体传感器，为满足客户小体积的需求，传感器整体尺寸一再减小，因而光学腔体体积相应变小，导致光路变短；再者红外光线被光学通道折射后，部分光线被探测器接收，造成大量红外光线的浪费，从而导致探测器接收到的光能不足，影响红外气体传感器的检测精度，无法满足部分市场需求。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种对射式红外气体传感器。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种对射式红外气体传感器，包括：

光学腔体，所述光学腔体的侧壁上开设有进气孔；

红外光源，设置在所述光学腔体一端，用以发射红外光线；

聚光杯，内设所述红外光源，以反射所述红外光线；

以及红外探测器，对称设置在所述光学腔体的另一端，接收经所述聚光杯反射后的红外光线。

基于上述，所述红外光源与所述红外探测器中心对应设置。

基于上述，所述聚光杯的反射面为旋转抛物面，所述红外光源设置在所述旋转抛物面的焦点上。

基于上述，所述红外光源通过电源线连接所述信号采集电路板，所述电源线采用柔性PCB制成。

基于上述，所述聚光杯通过AB胶固设在所述光学腔体内。

基于上述，所述光学腔体外壁上粘贴有防水透气膜。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：

1）本实用新型提供了一种对射式红外气体传感器，所述红外光源设置和所述红外探测器设置在所述光学腔体的两端，且所述红外光源与所述红外探测器中心对应设置，形成对射结构的光路，使得所述红外光源发出的红外光线经聚光杯反射后，直线通过所述光学腔体，到达所述红外探测器；从而避免了红外光线的浪费，有效解决了探测器接收到的光能不足的技术问题，提高了红外气体传感器的检测精度；

2）所述红外光源通过电源线连接所述信号采集电路板，所述电源线采用柔性PCB制成；减轻了红外气体传感器的重量，节省了材料，降低了成本；

3）所述聚光杯与所述光学腔体之间通过AB胶固定，所述信号采集电路板和所述信号处理电路板与所述传感器保护壳体之间通过硅胶固定，从而有效提高了产品稳定性和使用的安全性，增强了抗干扰能力；

4）所述光学腔体外壁上粘贴有防水透气膜，使得本实用新型具备防水透气的功能，延长了产品的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的光学腔体的结构示意图。

图3是本实用新型的传感器保护壳体的结构示意图。

图中：1.传感器保护壳体；2.光学腔体；3.聚光杯；4.红外光源；5. 红外探测器；6.信号采集电路板；7.信号处理电路板；8.防水透气膜；9.光学通道；11.通孔；21.进气孔。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如附图1和附图2所示，一种对射式红外气体传感器，它包括：光学腔体2，所述光学腔体2的侧壁上开设有进气孔21；红外光源4，设置在所述光学腔体2一端，用以发射红外光线；聚光杯3，内设所述红外光源4，以反射所述红外光线；以及红外探测器5，对称设置在所述光学腔体2的另一端，接收经所述聚光杯3反射后的红外光线。

本实施例给出了一种聚光杯的具体实施方式，所述聚光杯3的反射面为旋转抛物面，所述红外光源设置在所述旋转抛物面的焦点上；所述光学腔体2内设光学通道9，所述聚光杯的边缘形状与所述光学腔体适配，所述红外探测器形状与所述光学腔体适配；从而保证所述红外光源发出的红外光线经聚光杯反射后，能够呈直线通过光学通道9，由所述红外探测器接收，避免红外光线的浪费。

具体的，所述旋转抛物面的深度为1㎜~5㎜，所述旋转抛物面口径为5㎜~10㎜；优选地，所述旋转抛物面的深度为3.85㎜，所述旋转抛物面口径为8.77㎜。

本实施例中，所述聚光杯3、所述光学腔体2、所述红外光源4和所述红外探测器5设置在传感器保护壳体1内；所述传感器保护壳体1上设置若干通孔11，所述通孔11与所述进气孔21对应设置。所述通孔11为长条形孔，所述进气孔21为圆形孔。在其他实施例中，所述通孔11也可以设置为圆形孔或者其他形状的通孔，所述进气孔21也可以设置为长条形孔或者其他形状的孔。

综上所述，本实用新型提供了一种对射式红外气体传感器，所述红外光源4和所述红外探测器5设置在所述光学腔体2的两端，且所述红外光源与所述红外探测器中心对应设置，形成对射结构的光路，使得所述红外光源发出的红外光线经所述灯罩反光镜反射后，直线通过所述光学腔体，被所述红外探测器接收；本实用新型避免了红外光线的浪费，有效解决了探测器接收到的光能不足的技术问题，从而提高了红外气体传感器的检测精度。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述光学腔体2的另一端还设置有信号采集电路板6和信号处理电路板7；所述信号采集电路板6的输入端连接所述红外探测器5，所述信号采集电路板6的输出端通过插针连接所述信号处理电路板7。其中，所述红外探测器5设置在所述信号采集电路板6上，所述信号处理电路板7上设置有输出端子，以便与外界电气相连。

本实施中，所述红外光源4通过电源线连接所述信号采集电路板6，所述电源线采用柔性PCB制成；减轻了红外气体传感器的重量，节省了材料，降低了成本。

本实施中，所述聚光杯3与所述光学腔体2之间通过AB胶固定，所述信号采集电路板6和所述信号处理电路板7与所述传感器保护壳体1之间通过硅胶固定，从而有效提高了产品稳定性和使用的安全性，增强了抗干扰能力；有效提高了产品稳定性和使用的安全性，增强了抗干扰能力。

实施例3

本实施例与其他实施例的区别在于：所述光学腔体2外壁上粘贴有防水透气膜8，使得本实用新型具备防水透气的功能，延长了产品的使用寿命。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种对射式红外气体传感器，其特征在于，包括：

光学腔体，所述光学腔体的侧壁上开设有进气孔；

红外光源，设置在所述光学腔体一端，用以发射红外光线；

聚光杯，内设所述红外光源，以反射所述红外光线；

以及红外探测器，对称设置在所述光学腔体的另一端，接收经所述聚光杯反射后的红外光线。

2.根据权利要求1所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述红外光源与所述红外探测器中心对应设置。

3.根据权利要求1所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述聚光杯的反射面为旋转抛物面，所述红外光源设置在所述旋转抛物面的焦点上。

4.根据权利要求3所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述旋转抛物面的深度为1㎜~5㎜，所述旋转抛物面口径为5㎜~10㎜。

5.根据权利要求4所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述旋转抛物面的深度为3.85㎜，所述旋转抛物面口径为8.77㎜。

6.根据权利要求1所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述光学腔体的另一端还设置有信号采集电路板和信号处理电路板；所述信号采集电路板的输入端连接所述红外探测器，所述信号采集电路板的输出端连接所述信号处理电路板。

7.根据权利要求6所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述红外光源通过电源线连接所述信号采集电路板，所述电源线采用柔性PCB制成。

8.根据权利要求1所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述聚光杯通过AB胶固设在所述光学腔体内。

9.根据权利要求1所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述光学腔体外壁上粘贴有防水透气膜。

10.根据权利要求1-9任一项所述的对射式红外气体传感器，其特征在于：所述聚光杯、所述光学腔体、所述红外光源和所述红外探测器设置在传感器保护壳体内。

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